Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
«УТВЕРЖДАЮ»
Директор ФТИ
_
Долматов О.Ю.
«___»____________2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ФИЗИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
НАПРАВЛЕНИЕ 03.04.02 Физика
Профиль подготовки: «Физика конденсированного состояния»
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) магистр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2014 г.
КУРС 1 СЕМЕСТР 2
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 3
ДИСЦ, В « ФИЗИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС
Лекции |
8 |
час (ауд.) |
Лабораторные занятия
|
24 |
час (ауд.) |
Практические занятия
|
16 |
час (ауд.)
|
|
|
|
|
|
|
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ |
48 |
час |
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА |
60 |
час |
ИТОГО |
108 |
часа |
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ ОЧНАЯ
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЭКЗАМЕН
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра общей физики ФТИ
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ_ ОФ А.М. Лидер .
РУКОВОДИТЕЛЬ Е.А. Склярова
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ Ю.Ю. Крючков
2014 г
1. Цели освоения дисциплины ДИСЦ. М1.В6.1 « Физика взаимодействия ».
В соответствии с целями ФГОС и ООП 03.04.02. ФИЗИКА
целью изучения дисциплины является:
- фундаментальная подготовка выпускников по физике, как средство общего когнитивного развития человека, способного к производственно-технологической и проектной деятельности, обеспечивающей модернизацию, внедрение и эксплуатацию оборудования в области своей профессиональной деятельности.
- фундаментальная подготовка выпускников по физике, как база для изучения технических дисциплин, способствующая готовности выпускников к междисциплинарной экспериментально-исследовательской деятельности для решения задач, связанных с разработкой инновационных эффективных проектов и их внедрением в области своей профессиональной деятельности.
- формирование навыков использования основных законов физики для решения задач, связанных с профессиональной деятельностью; понимания явлений природы как базы для устойчивого физического мировоззрения; умения анализировать и находить методы решения физических проблем, возникающих в области своей профессиональной деятельности.
- формирование навыков восприятия информации, постановки цели и выбора путей ее достижения; владения культурой мышления, обобщения, анализа получаемых результатов.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина ДИСЦ, Б «Физика взаимодействия» входит в перечень дисциплин математического и естественнонаучного цикла (вариативная часть В) подготовки магистров по направлению 03.04.02. ФИЗИКА.
Физика является главнейшим источником знаний об окружающем мире, основой научно-технического прогресса и важнейшим компонентом человеческой культуры. Ее значение в современном образовании исключительно высоко, так как изучение физики как науки, отражающей наиболее общие закономерности в природе, формирует у студентов основные представления о естественнонаучной картине мира. Совместно с математикой физика занимает в обучении студентов одно из важных мест: курс является базовым для дальнейшего изучения технических дисциплин, определяет физико-математическую подготовку студентов и, естественно, служит основой, на которой строится дальнейшее обучение студентов.
Взаимосвязь ДИСЦ. В «Физика взаимодействия» с другими составляющими ООП следующая:
КОРЕКВИЗИТЫ ДИСЦ, В «Математика 1.1 », ДИСЦ, Б «Информатика 1.1»,
Задачами изучения дисциплины являются:
· приобретение студентами необходимых знаний фундаментальных законов физики , описывающих явления и процессы механики , молекулярной физики , термодинамики, и знаний в области перспективных направлений развития современной физики;
· получение навыков решения теоретических задач по разделам курса физики: «Механика», « Молекулярная физика», « Термодинамика» с их практическими приложениями; формирование навыков самостоятельно приобретать и применять полученные знания;
· овладение навыками контроля основных параметров и режимов физических процессов и управления ими с целью получения требуемых результатов; овладение навыками работы с современной научной аппаратурой; формирование навыков проведения физического эксперимента;
· применение полученных знаний, навыков и умений в последующей профессиональной деятельности;
· овладение навыками обработки результатов измерений, в том числе и с применением ПК.
Изучение дисциплины ДИСЦ, М1.В6.1 «Физика взаимодействия» позволяет существенно повысить качество подготовки бакалавров для последующей практической их работы в области своей профессиональной деятельности.
Формирование у студентов системы знаний и умений осуществляется как при изучении лекционного курса, так и при выполнении лабораторных работ и работ по компьютерному моделированию физических процессов, при анализе теоретического материала и решении задач на практических занятиях, при выполнении индивидуальных заданий. Преподавание курса сопровождается широким использованием лекционных демонстраций, учебных видео- и кинофильмов. Организация процесса обучения и системы контроля усвоения учебного материала, обеспечивающих систематическую работу студентов по изучению дисциплины на протяжении всего периода обучения, стимулирует заинтересованность студентов в приобретении знаний.
3. Результаты освоения дисциплины.
Из анализа требований ФГОС выделены универсальные компетенции для направления подготовки 03.04.02.– ФИЗИКА.
Планируемые результаты обучения
Код резуль-тата |
Результат обучения (выпускник должен быть готов) |
Требование ФГОС ВПО, критериев и/или заинтересованных сторон |
|
Профессиональные компетенции |
|
Р1 |
Применять современные базовые и специальные естественнонаучные, математические и инженерные знания для разработки, производства, отладки, настройки и аттестации средств приборостроения с использованием существующих и новых технологий, и учитывать в своей деятельности экономические, экологические аспекты и вопросы энергосбережения |
Требования ФГОС (ОК-14, ПК-1,6,7,8,10,11.12,13,17,23, 24,27), Критерий 5 АИОР (п.1.1, 1.3), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров определяется взаимное соответствие целей ООП и результатов обучения по дисциплине «Физика.1.1».
В результате освоения дисциплины «Физика взаимодействия» студент должен продемонстрировать результаты образования, в соответствии с ООП направления подготовки бакалавров: знания – З.; умения – У.; владение – В. (см. ООП).
Результаты обучения |
Составляющие результатов обучения |
|||||
Код |
Знания |
Код |
Умения |
Код |
Владение (опыт) |
|
Р1. Применять современные базовые и специальные естественнонаучные, математические и инженерные знания для разработки, производства, отладки, настройки и аттестации средств приборостроения с использованием существующих и новых технологий, и учитывать в своей деятельности экономические, экологические аспекты и вопросы энергосбережения |
|
|
|
|
|
|
З.1.2 |
естественных наук (физика, химия, экологии, информатики и др.) и математики; |
У.1.2 |
использования основных законов математики и естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности |
В.1.2 |
применять методы математического описания физических явлений и процессов, определяющих принципы работы различных технических устройств |
|
З.1.3 |
инженерных наук |
У.1.3 |
разрабатывать функциональные и структурные схемы приборов и систем с определением физических принципов действия устройств |
В.1.3 |
применение компьютерных пакетов программ для моделирования процессов в электронных схемах приборов и систем, моделирования виртуальных приборов |
В результате освоения дисциплины «Физика взаимодействия» студентом должны быть достигнуты следующие результаты:
Планируемые результаты освоения дисциплины
№ п/п |
Результат |
РД 1
|
В результате освоения дисциплины студент должен знать: фундаментальные понятия, законы ( границы их применимости ) и модели классической и релятивистской механики, молекулярной физики и термодинамики и экспериментальные факты, на которых они базируются, для анализа комплексных инженерных задач в области приборостроения.
|
РД 2
|
В результате освоения дисциплины студент должен уметь: -применять законы физики для объяснения физических явлений в природе и технике, решать качественные и количественные физические задачи из области механики, молекулярной физики, термодинамики в важнейших практических приложениях при анализе и решении комплексных инженерных проблем в области приборостроения. |
РД3 |
В результате освоения дисциплины студент должен владеть: -методами проведения физических измерений и методами корректной оценки погрешностей при проведении физического эксперимента
|
4. Структура и содержание дисциплины.
Рабочий план изучения дисциплины ДИСЦ.В «Физика взаимодействия» .
Семестр |
Число часов в семестре |
Вид занятий |
Число часов по видам занятий |
Форма отчетности |
Второй семестр «Физика взаимодействия» |
48
|
Лекции Практические Лабораторные |
8 16 24 |
Экзамен |
Всего: 48 часов аудиторных занятий |
4.1. Содержание теоретического раздела дисциплины
Содержание теоретического раздела дисциплины «Физика взаимодействия» представлено темами лекционных занятий (16 темами во втором учебном семестре), объединенных в модули (полное количество модулей - 7), трудоемкостью 32 часа (табл.1).
Таблица 1
Темы лекционных занятий
Темы лекций № п/п |
Название лекционного модуля дисциплины |
Объем, ч. |
ДИСЦ, В «Физика взаимодействия» |
||
1 |
Введение в курс |
2 |
Модуль 1. Спектрометрия резерфордовского обратного рассеяния быстрых ионов |
||
2 |
1.1. Физические основы метода обратного рассеяния. Кинематика обратного рассеяния. Сечение рассеяния. Торможение ионов. Параметр энергетических потерь, переход от шкалы энергий к шкале глубин. Теоретические модели спектров обратного рассеяния ионов. Классификация образцов. Основные типы аппаратурных спектров. |
2 |
3 |
1.2. Аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, . точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента. |
2 |
Модуль 2. Спектрометрия резонансного обратного рассеяния быстрых ионов – 4 часа |
||
4 |
2.1.Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц высоких энергий. |
2 |
5 |
Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц в резерфордовской области энергий. |
2 |
Модуль 3. Ядерные реакции - 4 часа |
||
6 |
3.1. Механизмы ядерных реакций. Типы ядерных реакций. Сечения реакций. |
2 |
7 |
3.2. Использование ядерных реакций и резонансного рассеяния в элементном анализе |
2 |
Модуль 4. Спектрометрия ядер отдачи - 4 часа |
||
8 |
4.1.Экспериментальное, методическое и метрологическое обеспечение метода. Экспериментальная техника и методики. Метрологическое обеспечение, аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента. |
2 |
9 |
4.2. Анализ содержания водорода и гелия методом ядер отдачи. |
2 |
Модуль 5. Метод характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого быстрыми ионами - 4 часа |
||
10 |
5.1. Основные физические принципы метода характеристического рентгеновского излучения. Сечение ионизации. Поглощение рентгеновских лучей. Возможности и ограничения метода характеристического рентгеновского излучения в элементном анализе. Чувствительность метода. |
2 |
11 |
5.2. Методика измерения характеристического рентгеновского излучения. Возможные источники фона и методы их устранения. Анализ материалов по выходу ХРИ, возбуждаемого ионами, определение элементного состава покрытий на поверхности массивных образцов. |
2 |
Модуль 6. Спектрометрия рассеяния быстрых ионов в монокристаллах – 6 часов |
||
12 |
6.1. Эффект каналирования. Распределение потока ионов в каналах кристаллической решетки. Моделирование процесса многократного рассеяния заряженных частиц в решетке монокристалла (метод Монте-Карло). |
2 |
13 |
6.2. Расчет пространственного и углового распределения альфа-частиц в аксиальных каналах кремния в зависимости от угла падения (многоцепочное приближение). Методики ориентирования кристаллических образцов. Анализ материалов по выходу ХРИ, возбуждаемого каналированными ионами. |
2 |
14 |
6.3. Местоположение атомов в элементарной ячейке монокристалл. Деканалирование ионов в кристаллах. Анализ дефектов. |
2 |
Модуль 7. Активационный анализ на заряженных частицах - 4 часа |
||
15 |
7.1.Физические основы метода. Вид функций возбуждения и точность. Приближенные методы расчета. Сравнение методов приближения и численного интегрирования. |
2 |
16 |
7.2. Метод вычисления средней тормозной способности. Побочные ядерные реакции. Определение содержания углерода, азота и кислорода в полупроводниковых материалах. |
2 |
Итого в семестре |
32 |
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ДИСЦ, В «Физика взаимодействия» (32 часа)
Тема 1. Введение в курс физики взаимодействия. Общая структура, цели и задачи курса.
Модуль 1. Спектрометрия обратного рассеяния быстрых ионов
Тема 2. Физические основы метода обратного рассеяния. Кинематика обратного рассеяния. Сечение рассеяния. Торможение ионов. Параметр энергетических потерь, переход от шкалы энергий к шкале глубин. Теоретические модели спектров обратного рассеяния ионов. Классификация образцов. Основные типы аппаратурных спектров..
Тема 3. Аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, . точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента.
Модуль 2. Спектрометрия резонансного обратного рассеяния быстрых ионов
Тема 4. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц высоких энергий *.
Тема 5. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц в резерфордовской области энергий.
Модуль 3. Ядерные реакции
Тема 6. Механизмы ядерных реакций. Типы ядерных реакций. Сечения реакций.эквивалентности. Движение в гравитационном поле. Космические скорости*.
Тема 7. Использование ядерных реакций и резонансного рассеяния в элементном анализе.
Модуль 4. Спектрометрия ядер отдачи
Тема 8. Экспериментальное, методическое и метрологическое обеспечение метода. Экспериментальная техника и методики. Метрологическое обеспечение, аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента.
Тема 9. Анализ содержания водорода и гелия методом ядер отдачи.
Модуль 5. Метод характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого быстрыми ионами
Тема 10. Основные физические принципы метода характеристического рентгеновского излучения. Сечение ионизации. Поглощение рентгеновских лучей. Возможности и ограничения метода характеристического рентгеновского излучения в элементном анализе. Чувствительность метода.
Тема 11. Методика измерения характеристического рентгеновского излучения. Возможные источники фона и методы их устранения. Анализ материалов по выходу ХРИ, возбуждаемого ионами, определение элементного состава покрытий на поверхности массивных образцов.
Модуль 6. Спектрометрия рассеяния быстрых ионов в монокристаллах
Тема 12. Эффект каналирования. Распределение потока ионов в каналах кристаллической решетки. Моделирование процесса многократного рассеяния заряженных частиц в решетке монокристалла (метод Монте-Карло).
Тема 13. Расчет пространственного и углового распределения альфа-частиц в аксиальных каналах кремния в зависимости от угла падения (многоцепочное приближение). Методики ориентирования кристаллических образцов.
Тема 14. Местоположение атомов в элементарной ячейке монокристалл. Деканалирование ионов в кристаллах. Анализ дефектов.
Модуль 7. Активационный анализ на заряженных частицах
Тема 15. Физические основы метода. Вид функций возбуждения и точность. Приближенные методы расчета. Сравнение методов приближения и численного интегрирования.
Тема 16. Метод вычисления средней тормозной способности. Побочные ядерные реакции. Определение содержания углерода, азота и кислорода в полупроводниковых материалах.
4.2. Содержание практического раздела
дисциплины «Физика взаимодействия»
Содержание практических занятий по дисциплине «Физика а взаимодействия» представлено восемью занятиями в учебном семестре, общей трудоемкостью 16 часов (табл. 2).
Таблица 2
Темы практических занятий
№ п./п. |
Название практического занятия |
Объём, ч. |
«Физика Взаимодействия» |
||
1 |
Единицы измерения, атом Бора |
2 |
2 |
Атомные столкновения и спектрометрия обратного рассеяния. |
2 |
3 |
Потери энергии легких ионов и получение распределений примесных атомов по глубине с помощью обратного рассеяния. |
2 |
4 |
Определение толщины пленки из энергетического спектра рассеянных частиц |
2 |
5 |
Расчет основных параметров каналирования |
2 |
6 |
Распределение потока каналированных частиц |
2 |
7 |
Определение глубины слоя кристалла, нарушенного имплантацией |
2 |
8 |
Определение степени дефектности кристаллической решетки |
2 |
|
Итого |
16 |
4.3. Содержание физического практикума
дисциплины «Физика взаимодействия»
Содержание физического практикума по дисциплине «Физика взаимодействия»
Таблица 3
Содержание практикума
№ п./п. |
Темы лабораторных занятий |
Объём, ч. |
«Физика взаимодействия» |
||
1 |
Освоение программы Simnra |
4 |
2 |
Построение спектров по заданным элементам в программе Simnra для 4He c Eo = 1.7 МэВ |
4 |
3 |
Моделирование набора спектров обратного рассеяния в пакете Mathematica |
4 |
4 |
Калибровка спектрометра по полученным спектрам обратного рассеяния от ряда элементов |
4 |
5 |
Построение профиля дефектов из спектров каналирования в программе Origin |
4 |
6 |
Построение элементарной ячейки, имеющей структуру алмаза в Origin. |
4 |
|
Итого |
24 |
4.4. Структура дисциплины по модулям и видам учебной деятельности
Структура дисциплины «Физика взаимодействия» по разделам (модулям) и видам учебной деятельности (лекции и практические занятия) с указанием временного ресурса представлена в таблице 5.
Таблица 5
Структура дисциплины
Наименование раздела |
Наименование темы раздела |
Аудиторная работа |
СРС (час) |
Итого |
Формы текущего контроля и аттестации (Коллоквиумы (К). Контрольные работы (КР))
|
||
Лекции |
Практические/ семинарские занятия |
Лаборатор-ные занятия |
|||||
«Физика взаимодействия» |
|
8 |
16 |
24 |
60
|
144 |
|
Введение |
. Общая структура, цели и задачи курса. |
1 |
|
|
|
|
Контроль осуществляется при работе студентов с электронным курсом |
Модуль 1. Спектрометрия резерфордовского обратного рассеяния быстрых ионов |
Тема 2. Физические основы метода обратного рассеяния. Кинематика обратного рассеяния. Сечение рассеяния. Торможение ионов. Параметр энергетических потерь, переход от шкалы энергий к шкале глубин. Теоретические модели спектров обратного рассеяния ионов. Классификация образцов. Основные типы аппаратурных спектров.. Тема 3. Аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, . точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента.
|
1 |
6 |
16
|
14 |
|
|
Модуль 2. Спектрометрия резонансного обратного рассеяния быстрых ионов
|
Тема 4. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц высоких энергий *. Тема 5. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц в резерфордовской области энергий.
|
- |
2 |
- |
4 |
|
|
Модуль 3. Ядерные реакции
|
Тема 6. Механизмы ядерных реакций. Типы ядерных реакций. Сечения реакций. Тема 7. Использование ядерных реакций и резонансного рассеяния в элементном анализе.
|
- |
- |
- |
3 |
|
|
Модуль 4. Спектрометрия ядер отдачи |
Тема 8. Экспериментальное, методическое и метрологическое обеспечение метода. Экспериментальная техника и методики. Метрологическое обеспечение, аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента. Тема 9. Анализ содержания водорода и гелия методом ядер отдачи.
|
3
|
- |
- |
4 |
|
|
Модуль 5. Метод характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого быстрыми ионами
|
Тема 10. Основные физические принципы метода характеристического рентгеновского излучения. Сечение ионизации. Поглощение рентгеновских лучей. Возможности и ограничения метода характеристического рентгеновского излучения в элементном анализе. Чувствительность метода. Тема 11. Методика измерения характеристического рентгеновского излучения. Возможные источники фона и методы их устранения. Анализ материалов по выходу ХРИ, возбуждаемого ионами, определение элементного состава покрытий на поверхности массивных образцов.
|
- |
- |
- |
4 |
|
|
Модуль 6. Спектрометрия рассеяния быстрых ионов в монокристаллах
|
Тема 12. Эффект каналирования. Распределение потока ионов в каналах кристаллической решетки. Моделирование процесса многократного рассеяния заряженных частиц в решетке монокристалла (метод Монте-Карло). Тема 13. Расчет пространственного и углового распределения альфа-частиц в аксиальных каналах кремния в зависимости от угла падения (многоцепочное приближение). Методики ориентирования кристаллических образцов. Тема 14. Местоположение атомов в элементарной ячейке монокристалл. Деканалирование ионов в кристаллах. Анализ дефектов.
|
3 |
8 |
8 |
12 |
|
|
Модуль 7. Активационный анализ на заряженных частицах
|
Тема 15. Физические основы метода. Вид функций возбуждения и точность. Приближенные методы расчета. Сравнение методов приближения и численного интегрирования. Тема 16. Метод вычисления средней тормозной способности. Побочные ядерные реакции. Определение содержания углерода, азота и кислорода в полупроводниковых материалах.
. |
- |
- |
- |
4 |
|
|
ВСЕГО |
|
8 |
16 |
24
|
60 |
108 |
экзамен |
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины «Физика взаимодействия» коллектив кафедры ОФ стремится использовать различные образовательные технологии:
1. Информативно-развивающие технологии предназначены для получения студентом необходимой учебной информации под руководством преподавателя или самостоятельно. Используются (в различных сочетаниях) следующие формы обучения.
А. Лекционный и семинарский метод: работа с курсом в среде Moodlе, с курсом лекций в режим презентаций, интерактивная обучающая система, модельные представления. Интерактивная обучающая система:
(http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/kof/method_work/method_work2/lab7)
Б. Программированное обучение на всех видах занятий (изучение моделей физических процессов на компьютере).
В. Применение новых информационных технологий для самостоятельного пополне -
ния знаний, включая использование технических и электронных средств информации
(самостоятельное изучение литературы):
https://portal.tpu.ru/departments/kafedra/kof/method work/method_work1/Tab3,
2. Развивающие проблемно-ориентированные технологии. Проблемное обучение может осуществляться на разных уровнях сложности и самостоятельности. Элементы проблемно-организованного обучения присутствуют в физическом практикуме (формулировка гипотезы исследования на различных уровнях сложности), на практических занятиях (развитие навыков поиска технических решений); в коллективной (проектной) деятельности в группах при подготовке к защитам своих заданий или на дискуссионных семинарах.
3.Проектное обучение:
– семинарские занятия, организованные как конференции,
- проектно-организованное обучение,
–подготовка к докладам на студенческих конференциях и в период
конференц-недель.
В таблице представлены методы активизации образовательной деятельности.
1. Методы IT – применение компьютеров для доступа к Internet-ресурсам для использования обучающих программ.
2. Работа в команде – совместная деятельность под руководством лидера, направленная на решение общей задачи.
3. Методы проблемного обучения – стимулирование студентов самостоятельно «добывать» знания, необходимые для решения конкретно поставленной проблемы.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО Методы |
Лекции |
Лаб. раб. |
Пр.зан/ сем. |
СРС |
IT- методы |
+ |
- |
+ |
+ |
Работа в команде |
|
+ |
+ |
|
Методы проблемного обучения |
+ |
|||
Обучение на основе опыта |
|
+ |
+ |
+ |
Опережающая самостоятельная работа |
+ |
+ |
+ |
+ |
Проектный метод |
|
|
+ |
|
Поисковый метод |
|
|
+ |
+ |
Исследовательский метод |
|
+ |
+ |
+ |
6. Организация и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
6.1. Виды и формы самостоятельной работы студентов
Самостоятельная работа студентов включает текущую и творческую проблем -
но - ориентированную самостоятельную работу (ТСР ).
Студент обеспечивается:
· учебными пособиями для изучения содержания теоретического раздела дисциплины «Физика взаимодействия» .
· методическими указаниями для самостоятельной работы по изучению теоретического раздела дисциплины «Физика взаимодействия» и выполнению индивидуальных заданий по практическому разделу дисциплины;
· компьютеризированными заданиями для выполнения индивидуальных заданий по физическому практикуму;
· методическими указаниями для выполнения лабораторных работ, в том числе и работ по изучению физических процессов при помощи ПК.
6.1.1. Текущая СРС.
Программа текущей СРС, направленной на углубление и закрепление знаний студентов, развитие их практических умений включает следующие направления.
1. Работа с лекционным материалом.
2 Поиск и обзор литературы и электронных источников информации по теме семинаров (по индивидуально заданным разделам курса); подготовка рефератов. 3.Самостоятельное изучение студентами отдельных тем и разделов дисциплины, с использованием методических указаний по разделам лекционного курса и темам практических занятий, выносимых на самостоятельное изучение. 4.Подготовка к теоретическим коллоквиумам и контрольным работам.
5.Выполнение домашних заданий, подготовка к практическим занятиям, оформление отчетов к лабораторным работам.
6.Выполнение индивидуальных домашних заданий. 7.Выступления с докладами на семинарских занятиях (включая информацию о достижениях современной физики) и на конференциях.
8.Подготовка доклада для выступления на конференц-неделе.
9. Подготовка к экзамену.
Содержание работы по каждому направлению определяется целью: научить студентов самостоятельно работать с литературой, беседовать с ведущими специалистами тех областей физики, по которым выполняется работа; познакомить студентов с новейшими техническими средствами и современными возможностями информатики. Причем изучение какого-либо узкого вопроса сопровождается, обычно, знакомством с историей развития данного направления физики и вкладом ученых ТПУ.
6.1.2.Творческая самостоятельная работа (ТСР).
Творческая самостоятельная работа, ориентированная на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, на повышение творческого потенциала студентов включает следующие виды деятельности :
- поиск, анализ, структурирование и презентация информации по теме реферата;
- выполнение индивидуальных заданий (в рамках лабораторного практикума) ис -
следовательского характера (в том числе, связанных с профессией) и по модели-
рованию процессов при варьировании исходных параметров с использованием
компьютерных технологий;
- выполнение расчетно-графических работ по лабораторным занятиям;
- выполнение индивидуальных домашних заданий по всем разделам курса физики,
с введенными задачами повышенной сложности и проблемно- ориентированны -
ми заданиями;
- анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме;
- подготовка и участие в конференциях и олимпиадах.
6.2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Семестр, «Физика взаимодействия» -96 часов
Изучение теоретического материала в соответствии с рабочей программой курса физики. Подготовка к компьютерному тестированию. Подготовка к практическим занятиям. Подготовка к лабораторным работам Подготовка к конференц-неделям. |
24 час
8 час 8 час 12 час 8 час |
Характеристика тематического содержания самостоятельной работы, в том числе, творческой проблемно-ориентированной самостоятельной работы.
а) Перечень тем, которыми в процессе изучения дисциплины студенты должны овладеть самостоятельно.
Семестр |
Модуль(Раздел) |
Темы |
Объем в часах |
Примеч. |
Второй «Физика взаимодействия» |
Модуль 1. Спектрометрия резерфордовского обратного рассеяния быстрых ионов |
Тема 3. Аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, . точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента. |
3 |
|
Модуль 2. Спектрометрия резонансного обратного рассеяния быстрых ионов
|
Тема 4. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц высоких энергий *. Тема 5. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц в резерфордовской области энергий. |
3 |
||
Модуль 3. Ядерные реакции. |
Тема 6. Механизмы ядерных реакций. Типы ядерных реакций. Сечения реакций. Тема 7. Использование ядерных реакций и резонансного рассеяния в элементном анализе. |
3 |
||
Модуль 4. Спектрометрия ядер отдачи |
Тема 8. Экспериментальное, методическое и метрологическое обеспечение метода. Экспериментальная техника и методики. Метрологическое обеспечение, аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента. Тема 9. Анализ содержания водорода и гелия методом ядер отдачи. |
4 |
||
Модуль 5. Метод характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого быстрыми ионами |
Тема 10. Основные физические принципы метода характеристического рентгеновского излучения. Сечение ионизации. Поглощение рентгеновских лучей. Возможности и ограничения метода характеристического рентгеновского излучения в элементном анализе. Чувствительность метода. Тема 11. Методика измерения характеристического рентгеновского излучения. Возможные источники фона и методы их устранения. Анализ материалов по выходу ХРИ, возбуждаемого ионами, определение элементного состава покрытий на поверхности массивных образцов. |
4 |
||
Модуль 6. Спектрометрия рассеяния быстрых ионов в монокристаллах |
Тема 14. Местоположение атомов в элементарной ячейке монокристалл. Деканалирование ионов в кристаллах. Анализ дефектов. |
3 |
||
|
Модуль 7. Активационный анализ на заряженных частицах |
Тема 15. Физические основы метода. Вид функций возбуждения и точность. Приближенные методы расчета. Сравнение методов приближения и численного интегрирования. Тема 16. Метод вычисления средней тормозной способности. Побочные ядерные реакции. Определение содержания углерода, азота и кислорода в полупроводниковых материалах. |
4 |
|
6.3. Контроль самостоятельной работы.
Цель контроля состоит в оценке уровня знаний и умений, приобретаемых студентами в процессе изучения всех разделов курса физики на различных видах занятий и при самостоятельной работе. Применение различных форм контроля знаний студентов расширяет возможности обучающей функции контроля и позволяет целенаправленно развивать творческие способности каждого студента.
Контроль со стороны преподавателя и самоконтроль осуществляется в соответствии с рейтинг- планом дисциплины, во время практических занятий, коллоквиумов, допуска и защиты лабораторных работ, защиты индивидуальных заданий и организуется следующим образом.
1. Лекционный курс.
Сдача коллоквиумов по текущему теоретическому материалу (не менее двух раз в семестр) с введением вопросов, выносимых на самостоятельное изучение и вопросов по разделам физики, связанных с профессиональной ориентацией; конспект по темам.
2. Практические занятия.
Систематический (текущий) тематический контроль (на практических занятиях по темам) с целью получения оперативной информации о соответствии знаний обучаемых знаниям, планируемым эталоном усвоения; контрольные работы (2 раза в семестре) по всем темам курса с использованием банка задач кафедры; защита индивидуальных домашних заданий.
3. Лабораторные занятия.
Опрос по теме лабораторной работы ( допуск к работе) ; защита лабораторных работ по циклам (два раза в семестр) с использование сборника контрольных заданий по физическому практикуму.
7.Средства (ФОС) текущей и промежуточной оценки качества освоения дисциплины.
Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам следующих контролирующих мероприятий.
Контролирующие мероприятия |
Результаты обучения по дисциплине |
1. Входной контроль знаний |
РД 1. Опрос студентов на лекции (экспресс-опрос). Позволяет оценить степень подготовки студентов к изучению материала данного раздела курса физики. Результаты входного тестирования используются для контроля динамики дальнейшего формирования знаний, умений, навыков. |
2.Текущий контроль на практических занятиях |
РД 2.Позволяет получить оперативную информацию о соответствии знаний обучаемых знаниям, планируемым эталоном усвоения: создает условия для своевременной оценки и коррекции процесса усвоения знаний, умений и навыков обучаемыми. |
4.Рубежный контроль - контрольная работа |
РД 1, РД 2. Позволяет проверить знания теоретического материала и умение применить их для решения задач, формулировки законов, основных понятий и уравнений. При конструировании вариантов контрольных работ используются количественные, качественные, графические, аналитические задачи. |
6.Рубежный контроль - теоретические коллоквиумы |
РД 1, РД 2. Проверяется знание фундаментальных законов физики, определений, физических принципов, уравнений, описывающих основные физические процессы.
|
7.Выступлене на конференции, реферат |
РД 1, РД 2,РД 3. Проверяются навыки и умения работы с источниками информации, в том числе поиск, анализ, структурирование и презентация информации по теме реферата; умение выступления на конференции. |
8.Промежуточная аттестация - экзамен |
РД 1.,РД 2. Проверяются знания основных законов дисциплины, умения и навыки применения полученных знаний к решению физических задач, владение методами решения типовых задач. |
Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих мероприятий предусмотрены следующие средства (фонд оценочных средств) ( с примерами).
· Текущий контроль результатов изучения дисциплины осуществляется в форме самотестирования в Электронном курсе "Физика взаимодействия" в подсистеме управления Интернет-обучением Moodle и включает 5 тестов по всем модулям изучаемой дисциплины.
· Варианты контрольных работ. Фонд оценочных материалов содержит 10 вариантов тестов по курса, размещённым в Электронном курсе "Физика взаимодействия" в подсистеме управления Интернет-обучением Moodle.
Студентам предлагаются тесты открытого и закрытого типов, составленные в соответствии с программой курса «Физика взаимодействия» и ФГОС. Форма организации компьютерное тестирование, размещённого в Электронном курсе "Физика взаимодействия" в подсистеме управления Интернет-обучением Moodle.
Вопросы, выносимые на экзамены. Структурированный перечень вопросов, выносимых на экзамены, представлен в Электронном курсе "Физика взаимодействия" в подсистеме управления Интернет-обучением Moodle в виде итогового теста.
·
8. РЕЙТИНГ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с «Руководящими материалами по текущему контролю успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации студентов Томского политехнического университета», утвержденными приказом ректора № 77/од от 29.11.2011 г.
В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:
- текущая аттестация (оценка качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы и др.) и результаты практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем и др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах (максимально 60 баллов), к моменту завершения семестра студент должен набрать не менее 33 баллов);
- промежуточная аттестация (экзамен, зачет) производится в конце семестра (оценивается в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене (зачете) студент должен набрать не менее 22 баллов).
Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученных в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам.
Пример рейтинг-плана по семестру обучения дисциплине «Физика взаимодействия» дан в приложении.
календарный рейтинг-план дисциплины
ОЦЕНКИ |
КАЛЕНДАРНЫЙ РЕЙТИНГ-ПЛАН по дисциплине |
Лекции |
8 час. |
||
«Отлично» |
А+ |
96 – 100 баллов |
«Физика взаимодействия» |
Практ.занятия( Б) |
16 час. |
А |
90 – 95 баллов |
для студентов ФТИ по 03.04.02. – ФИЗИКА (гр. 0Б41) . |
Лаб. занятия |
.24 час |
|
«Хорошо» |
В+ |
80 – 89 баллов |
Лектор: профессор Крючков Ю.Ю. |
Всего ауд. работа.(Б) |
48 час. |
В |
70 – 79 баллов |
|
СРС |
60 час. |
|
«Удовл.» |
С+ |
65 – 69 баллов |
|
ИТОГО
|
108 час 3 кредита |
С |
55 – 64 баллов |
Второй семестр (весенний) 2014/2015 учебного года |
Итог. контроль |
Экзамен |
|
Зачтено |
D |
больше или равно 55 баллов |
|
||
Неудовлетворительно / незачет |
F |
менее 55 баллов |
Результаты обучения по дисциплине:
РД1 |
Применять знания общих законов, теорий, уравнений, методов физики( в области механики, молекулярной физики, термодинамики) при решении задач в профессиональной деятельности |
РД2 |
Выполнять физический эксперимент с привлечением методов математической статистики и ИТ |
РД3 |
Владеть методами теоретического и экспериментального исследования, методами поиска и обработки информации, методами решения задач с привлечением полученных знаний |
РД4 |
Владеть основными приемами обработки и анализа экспериментальных данных, полученных при теоретических и экспериментальных исследованиях с использованием ПК и прикладных программных средств компьютерной графики |
Оценивающие мероприятия |
Кол-во |
Баллы |
Реферат |
1 |
5 |
Выступление |
1 |
5 |
Выполнение и защита отчетов по лабораторной работе |
|
12 |
Работа на практических занятих |
8 |
8 |
Самотестирование и решение задач в комп. классе |
5 |
10 |
Контрольная работа |
10 |
20 |
|
|
60 |
Неделя |
Дата начала недели |
Результат обучения по дисциплине |
Вид учебной деятельности по разделам |
Кол-во часов |
Оценивающие мероприятия |
Кол-во баллов |
Технология проведения занятия (ДОТ)* |
Информационное обеспечение |
|||||||||||||||||
Ауд. |
Сам. |
Реферат |
Выступление |
Выполнение и защита отчётов по ЛР |
Контр. раб. |
Выполнение и Защита ИДЗ |
Коллоквиум |
Работа на практических занятияхх |
… |
Учебная литература |
Интернет-ресурсы |
Видео-ресурсы |
|||||||||||||
1-9 |
|
|
Раздел 1. Физические основы механики |
|
|
|
|
|
|
ИЗ №1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
РД1 РД2
|
Лекция 1. Введение в курс физики взаимодействия. Общая структура, цели и задачи курса. |
1 |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 1 |
|
|
|||||||
СРС |
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
|
РД1 РД3 |
Лекция 2. Физические основы метода обратного рассеяния. Кинематика обратного рассеяния. Сечение рассеяния. Торможение ионов. Параметр энергетических потерь, переход от шкалы энергий к шкале глубин. Теоретические модели спектров обратного рассеяния ионов. Классификация образцов. Основные типы аппаратурных спектров. |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 1 |
|
|
|||||||
Практическое занятие 1. Единицы измерения, атом Бора |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
ДОП 2 |
|
|
||||||||||
СРС |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3 |
|
РД1 РД2
|
Лекция 3. Аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента |
- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 1 |
|
|
|||||||
Самотестирование и решение задач на компьютере №1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
Лабораторная работа №1 |
4 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4 |
|
РД1 РД3
|
Лекция 4. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц высоких энергий. |
- |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН1 ОСН 3 |
|
|
|||||||
Практическое занятие 2. Атомные столкновения и спектрометрия обратного рассеяния. |
2 |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||
Конт. раб.1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
3.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
5 |
|
РД1 |
Лекция 5. Метод резонансного обратного рассеяния альфа-частиц в резерфордовской области энергий. |
- |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН ! ОСН 3 |
|
|
|||||||
Контр. Раб.№2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
Лаб. Раб. №2 |
4 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
3.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
6 |
|
РД2
|
Лекция 6. Механизмы ядерных реакций. Типы ядерных реакций. Сечения реакций. |
- |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 1 ОСН 3 |
|
|
|||||||
Практическое занятие 3. Потери энергии легких ионов и получение распределений примесных атомов по глубине с помощью обратного рассеяния. |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
ДОП 2 |
|
|
||||||||||
Самотестирование и решение задач на компьютере №2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
Контрольная работа №3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
5.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
7 |
|
РДД1 |
Лекция 7.Использование ядерных реакций и резонансного рассеяния в элементном анализе |
- |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Контр. Раб. №4 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
Лаб. Раб. №3 |
4 |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
8 |
|
РД2
|
Лекция8. Метод ядер отдачи. Экспериментальное, методическое и метрологическое обеспечение метода. Экспериментальная техника и методики. Метрологическое обеспечение, аналитические характеристики: предел обнаружения, разрешение по массам, глубина анализа и разрешение по глубине, точность и образцы сравнения. Оптимизация условий эксперимента. |
1.5 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 1 |
|
|
|||||||
Практическое занятие 4. Определение толщины пленки |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||
Контр. раб. 5 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
9 |
|
|
Конференц-неделя 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
РД1
|
Реферат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
РД3 РД4 |
Выступление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Всего по контрольной точке (аттестации) 1 |
21.5 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
10-18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
10 |
|
РД2
|
Лекция 9. Анализ содержания водорода и гелия методом ядер отдачи из энергетического спектра рассеянных частиц |
1.5 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН1 |
|
|
|||||||
Самотестирование и решение задач на компьютере №3 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
Лаб. Раб. №4 |
4 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
11 |
|
РД2 |
Лекция 10. Основные физические принципы метода характеристического рентгеновского излучения. Сечение ионизации. Поглощение рентгеновских лучей. Возможности и ограничения метода характеристического рентгеновского излучения в элементном анализе. Чувствительность метода. |
- |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 3 |
|
|
|||||||
Практическое занятие 5. Расчет основных параметров каналирования |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
12 |
|
РД3 |
Лекция 11. Методика измерения характеристического рентгеновского излучения. Возможные источники фона и методы их устранения. Анализ материалов по выходу ХРИ, возбуждаемого ионами, определение элементного состава покрытий на поверхности массивных образцов. |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 2 |
|
|
|||||||
Самотестирование и решение задач на компьютере №4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
13 |
|
РД4 |
Лекция 12. Эффект каналирования. Распределение потока ионов в каналах кристаллической решетки. Моделирование процесса многократного рассеяния заряженных частиц в решетке монокристалла (метод Монте-Карло). |
1.5 |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 2 |
|
|
|||||||
|
|
|
Практическое занятие 6. Распределение потока каналированных частиц |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Лаб. Раб. №5 |
4 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Контр. Раб. №6 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
СРС |
|
5.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
14 |
|
РД1 |
Лекция 13 . Расчет пространственного и углового распределения альфа-частиц в аксиальных каналах кремния в зависимости от угла падения (многоцепочное приближение). Методики ориентирования кристаллических образцов. Анализ материалов по выходу ХРИ, возбуждаемого каналированными ионами. |
1.5 |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 2 ОСН 3 |
|
|
|||||||
Самотестирование и решение задач на компьютере №5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
Контр. Раб. №7 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
3.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
15 |
|
РД2 |
Лекция 14. Местоположение атомов в элементарной ячейке монокристалл. Деканалирование ионов в кристаллах. Анализ дефектов. |
- |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 2 |
|
ВР 1 |
|||||||
Практическое занятие 7. Определение глубины слоя кристалла, нарушенного имплантацией |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||
Контр. Раб. №8 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
Лаб. Раб. №6 |
4 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
16 |
|
РД3 |
Лекция 15. Физические основы метода. Вид функций возбуждения и точность. Приближенные методы расчета. Сравнение методов приближения и численного интегрирования. |
- |
2.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 2 ОСН 3 |
|
|
|||||||
Контр. Раб. №9 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
2.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
17 |
|
РД4 |
Лекция 16. Метод вычисления средней тормозной способности. Побочные ядерные реакции. Определение содержания углерода, азота и кислорода в полупроводниковых материалах. |
- |
2.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОСН 2 |
|
|
|||||||
Практическое занятие 8. Определение степени дефектности кристаллической решетки |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||
Контр. Раб. №10 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
СРС |
|
4.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
18 |
|
РД1 РД3 РД4 |
Конференц-неделя 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Реферат |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
ОСН 2 |
|
|
||||||||||
Выступление |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Всего по контрольной точке (аттестации) 2 |
26.5 |
36 |
10 |
10 |
|
|
16 |
12 |
8 |
|
60 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Зачёт/Диф. зачёт/Экзамен |
|
|
Экзамен |
40 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
Общий объем работы по дисциплине ( Б) |
48 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
||||||||
Информационное обеспечение:
№ (код) |
Основная учебная литература (ОСН) |
|
№ (код) |
Название интернет-ресурса (ИР) |
Адрес ресурса |
ОСН 1 |
1. Ion beam handbook for materials analysis/Eds.by J.W.Mayer, E.Rimini.New York:Acad. Press,1977.488 P. 2. Фелдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. -М.: Мир,1989.344 С. 3. Chu W.K.,Mayer J.W.,Nicolet M.A.Backscattering spectrometry. New York:Acad.Press.1978.387P.
|
|
Доп 3 |
1. Н.Н. Петров, И.А. Аброян. Диагностика поверхности ионными пучками. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. 2. М.И. Рязанов, И.С. Тилинин. Исследование поверхности по обратному рассеянию частиц. – М.: Энергоатомиздат, 1985. 3. П.К. Хабибуллаев, Б.Г. Скородумов. Ядерно-физические методы определения водорода в материалах. – Ташкент: Фан, 1985. 4. И.П. Чернов, В.Н. Шадрин. Анализ содержания водорода и гелия методом ядер отдачи. – М.: Энегоатомиздат, 1988 5. А.Ф. Буренков, Ф.Ф. Комаров, М.А. Кумахов, М.М. Темкин. Таблицы параметров пространственного распределения ионно-имплантированных примесей. – Минск: Изд-во БГУ, 1980. 6. К. Лейман. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов. – М.: Атомиздат, 1979.
|
http://portal.tpu.ru:departments/kafedra/of /student/Tab1/attachment.doc
|
ОСН 2 |
1. Крючков Ю.Ю.,Чернов И.П. Основы ядерного анализа твердого тела. – М.: Энергоатомиздат, 1999. - 350 С. 2. Методы анализа на пучках заряженных частиц/А.А.Ключников, H.Н. Пучеров, Т.Д. Чеснокова, В.Н. Щербин.- Киев: Наукова думка,1987. – 152 С. 3. Комаров Ф.Ф., Кумахов М.А., Ташлыков И.С. Неразрушающий анализ поверхностей твердых тел ионными пучками. Минск:Изд-во "Университетское", 1987. – 256 С.
|
|
|
|
|
ОСН 3 |
1. Шипатов Э.Т. Обратное рассеяние быстрых ионов. Теория, эксперимент, практика. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1988. – 160 С. 2. Ziegler J.F. The stopping power and ranges in all elements. New York:Pergamon Press,1977. – 376 P. 3. Ziegler J.F.,Chu W.K.The stopping of 4He ions in elements matter//Thin solids films,1977.V.19.p.281-287.
|
|
|
|
|
ОСН 4 |
1. Ziegler J.F., Chu W.K. Stopping cross-section and backscattering factors for 4He ions in matter Z=1-92, E(He)=400-4000 keV//Atomic Data and Nucl. Data Tables, 1974. V.13. N5. P. 453-489. 2. Вандекастеле К. Активационный анализ с использованием заряженных частиц: Пер.с англ. –М.: Мир, 1991. – 208 С
|
|
ИР 2 |
|
https://portal.tpu.ru/departments/kafedra /of/methodic/methodic1/lab1/Tab1
|
№ (код) |
Дополнительная учебная литература (ДОП) |
|
№ (код) |
|
Адрес ресурса |
ДОП 1 |
1. Г. Чоппин, Я. Ридберг. Ядерная химия. – М.: Энергоиздат,1984. 2. Ю.Н. Бурмистенко. Фотоядерный анализ состава вещества. – М.: Энергоатомиздат, 1986. 3. Э.Т. Шипатов. Каналирование ионов. – Ростов: Изд-во РГУ, 1986. 4. А.И. Абрамов, Ю.А. Казанский, Ю.С. Матусевич. Основы экспериментальных методов ядерной физики. – М.: Атомиздат, 1977. 5. Полупроводниковые детекторы в экспериментальной физике. М.: Энергоатомиздат, 1989.
|
|
ВР 1 |
|
Сайт кафедры |
ДОП 2 |
1. Н.Г. Волков, В.А. Христофоров, Н.П. Ушакова. Методы ядерной спектрометрии. Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1990. 2. В.В. Аверкиев, Н.Н. Бегляков, Т.А. Горюнов и др. Лабораторный практикум по экспериментальным методам ядерной физики. Учеб. Пособие для вузов (под ред. К.Г. Финогенова). – М.: Энергоатомиздат, 1986. 3. И.М. Ободовский. Сборник задач по экспериментальным методам ядерной физики. Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 4. В.А. Муминов, С. Мухаммедов. Ядерно-физические методы анализа газов в конденсированных средах. – Ташкент: Фан, 1977.
|
|
|
|
|
Рейтинг-план дисциплины «Физика взаимодействия» составил Ю.Ю. Крючков
Зав. каф. ОФ А.М. Лидер
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
« Физика 1.1»
Базовая программа дисциплины обеспечена учебно – методической документацией и материалами по всем разделам курса. Внеаудиторная ра-
бота обучающихся студентов сопровождается методическими материалами
с рекомендациями и обоснованием времени, требуемого для выполнения этой работы .
Методические материалы представлены на сайте кафедры ОФ:
· материалы, размещённые на сайте кафедры
http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/of/methodic/methodic1/lab1/Tab1
· материалы, размещённые на персональных сайтах преподавате-
лей
Каждый обучающийся обеспечен доступом к электронно-библиотечной системе ТПУ, содержащей издания по основным изучаемым дисциплинам. Библиотечный фонд укомплектован печатными и/или электронными изданиями основной учебной литературы по дисциплине, изданными за
последние 10 лет, из расчёта не менее 25 экземпляров таких изданий на
100 обучающихся.
Электронно-библиотечная система обеспечивает возможность индивидуального доступа к сети Интернет.
Оперативный обмен информацией с отечественными и зарубежными
вузами и организациями осуществляется с соблюдением требований законодательства Российской Федерации об интеллектуальной собственности и международных договоров Российской Федерации в области интеллектуальной собственности. Для обучающихся обеспечен доступ к современным профессиональным базам данных, информационным справочным
и поисковым системам.
Основная литература
1.Тюрин Ю.И., Чернов И.П. ,Крючков Ю.Ю. Физика. Механика.: Учебник –СПб.: Изд-во» Лань», 2008.-320 с.
2.Тюрин Ю.И., Чернов И.П., Крючков Ю.Ю. Физика. Молекулярная физика: Учебник - СПб: Изд-во «Лань», 2008.- 288 с.
3.Савельев И.В. Курс общей физики: учебное пособие в 3 т.
Т.1. Механика. Молекулярная физика.- Москва: Лань, 2011.-432с..
4.Сивухин Д.В. Общий курс физики. - М.: Наука, 2009.- Т.1- 4.
5.Детлаф А.А. Курс физики: учебное пособие/ А.А. Детлаф ,Б.М.Яворский.-
9-е изд.стер..-Москва: Академия, 2014.-720с.: ил.
6.Матвеев А.Н. Механика и теория относительности.- М.: Высшая школа, 2011.- 416 с.
7.Матвеев А.Н. Молекулярная физика.- М.: Высшая школа, 2011.- 400 с.
8.Трофимова Т.И. Курс физики [Электронный ресурс] : учебник в электронном формате / Т.И.Трофимова.- 20-е изд., стер.
9.Трофимова Т.И. Курс физики. -М.: Высшая школа, 2014.-542 с.
Дополнительная литература
1.Фейнмановские лекции по физике: пер. с англ./Р.Фейнман, Р. Лейтон, М.Сэндс-М.: УРССЛиброком, 2011-2012.
2.Бондарев Б.В. Курс общей физики. Кн. 1. Механика: Учебн. пособие/ Б.В.Бондарев, Н.П.Калашников, Г.Г.Спирин. -2-е изд. стер.- М.:Высшая школа, 2005.-352 с.
3.И.П. Чернов, В.В. Ларионов, В.И.Веретельник . Физический практикум Ч.1.Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: Учебное пособие для технических университетов. -Томск: Изд – во Том. ун-та, 2004. - 182 с.
4.И.П. Чернов, В.В. Ларионов, Ю.И. Тюрин. Сборник задач по физике. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика-М.: Изд-во « Высшая школа», 2007.-404с.
5.Классическая и релятивистская механика : учебное пособие / С. И. Кузнецов, Л. И. Семкина; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — Томск: Изд-во ТПУ, 2012. — 187 с.: ил.
6.Кузнецов С.И., Поздеева Э.В. Физика. Ч.1. Механика. Механические колебания и волны. Молекулярная физика и термодинамика: Учебн. пособие.- Томск: Изд-во ТПУ, 2010.- 180 с.
7.Кузнецов С.И. Физические основы механики: Учебн. пособие.- Томск: Изд-во ТПУ,2007.- 121с.
8.Кузнецов С.И. Молекулярная физика. Термодинамика: Учебн. пособие.- Томск: Изд-во ТПУ, 2007.-113 с.
Internet–ресурсы (в т.ч. Перечень мировых библиотечных ресурсов):
· электронный курс в среде Мооdl,
· электронная библиотека ТПУ
Основная литература
Общий курс физики
[Электронный ресурс]: Учебное пособие В 5 т. / Д. В. Сивухин. — Б.м.: Б.и.,
Б.г. Схема доступа: 1.
Общий курс физики [Электронный
ресурс]: Учебное пособиеВ 5 т. / Д. В. Сивухин. — Б.м.: Б.и., Б.г. Схема доступа: 2.
Курс общей физики: учеб.
пособиев 3 т. / И. В. Савельев. — СПб.: Лань, 2007 - Схема доступа:
3. Трофимова, Таисия ИвановнаКурс физики [Электронный ресурс] : учебник в электронном формате / Т. И. Трофимова. — 20-е изд., стер.. — Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). — Москва: Академия, 2014. — 1 Мультимедиа CD-ROM. — Высшее профессиональное образование. — Электронная копия печатного издания. — Предм. указ.: с. 537-549. — Системные требования: Pentium 100 MHz, 16 Mb RAM, Windows 95/98/NT/2000, CDROM, SVGA, звуковая карта, Internet Explorer 5.0 и выше.. — ISBN 978-5-4468-0627-0. Схема доступа: |
Дополнительная литература 1. Иродов, Игорь ЕвгеньевичЗадачи по общей физике = Exercises in general physics : учеб. пособие / И. Е. Иродов. — Москва: Лань, 2009. — 416 с.: ил.. — Классическая учебная литература по физике. —Классические задачники и практикумы. Физика. — Рекомендовано Научно-методическим советом по физике Министерства образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по естественнонаучным, педагогическим и техническим направлениям и специальностям. — Парал. загл. англ. — Рек. Науч.-метод. советом по физике М-ва образования и науки РФ.. — ISBN 978-5-8114-0319-6. Схема доступа: 2. Трофимова, Таисия ИвановнаРуководство к решению задач по физике [Электронный ресурс] : учебное пособие для бакалавров / Т. И. Трофимова. — 2-е изд.. — Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). — Москва: Юрайт, 2013. — 1 Мультимедиа CD-ROM. — Бакалавр. Базовый курс. —Бакалавр. Углубленный курс. —Электронные учебники издательства Юрайт. — Электронная копия печатного издания. — Доступ из корпоративной сети ТПУ. — Системные требования: Pentium 100 MHz, 16 Mb RAM, Windows 95/98/NT/2000, CDROM, SVGA, звуковая карта, Internet Explorer 5.0 и выше.. Схема доступа: 3. Трофимова, Таисия Ивановна Курс физики. Задачи и решения [Электронный ресурс] : учебник в электронном формате / Т. И. Трофимова, А. В. Фирсов. — 5-е изд., стер.. — Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). — Москва: Академия, 2012. — 1 Мультимедиа CD-ROM. — Высшее профессиональное образование. Бакалавриат. — Системные требования: Pentium 100 MHz, 16 Mb RAM, Windows 95/98/NT/2000, CDROM, SVGA, звуковая карта, Internet Схема доступа: Explorer 5.0 и выше.. — ISBN 978-5-7695-9467-0. |
Информационные образовательные ресурсы
Сайт кафедры
Сайт кафедры
Сайт кафедры
Сайт кафедры
Сайт кафедры
|
Методическая работа |
1.Вопросы коллоквиумов.
2.Методические указания к лабораторным работам: http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/of/methodic/methodic1/lab1/Tab1 3.Методические указания к практическим занятиям: (https://portal.tpu.ru/departments/kafedra/of/methodic/methodic1 ) 4.Варианты индивидуальных заданий, ИДЗ1 « Механика»: http://portal.tpu.ru:departments/kafedra/of /student/Tab1/attachment.doc 5. Презентации лекций в Power Point- личные сайты преподавателей кафедры ОФ.
6. Мультимедийное сопровождение курса физики: 7. Индивидуальные задания для СРС: http://csgnz.ultra net.tomsk.ru/aspa/stat.htm
8. Компьютеризированные учебные пособия по лекционному материалу. Общая физика ч.1. Механика.Молекулярная физика.(Авторы:И.П.Чернов Ю.И. Тюрин и др. ): http://e-le.lcg.tpu.ru/public/OFMM_iep3/index.html
|
Используемое программное обеспечение
Перечень используемого программного обеспечения (1)
Вид |
Наименование |
Содержание |
Источник информации |
Место нахождения |
Компьютерные программы Windows -приложения
|
«Лабораторные работы по изучению моделей физических процессов на компьютере». |
Лабораторные работы по разделам физики: - механика, молекулярная физика, термодинамика |
Авторская разработка сотрудников кафедры |
компьютерный класс кафедры 528–19 корп. |
Операционная система |
Windows 7 |
Windows 7 |
Информационный отдел ФТИ (ИО ФТИ) |
компьютерный класс кафедры, персональные компьютеры сотрудников кафедры, лекционный кабинет |
Пакет программ |
Microsoft Office 2010 |
Word, Excel, PowerPoint |
Информационный отдел ФТИ (ИО ФТИ) |
компьютерный класс кафедры, персональные компьютеры сотрудников кафедры, лекционный кабинет |
Программа |
Lab View 8.2 Origin 9 |
Lab View 8.2 Origin 9 |
Информационный отдел ФТИ (ИО ФТИ) |
компьютерный класс кафедры 528–19 корп. |
Перечень используемого программного обеспечения (2)
и другие информационные образовательные ресурсы
Вид |
Наименование |
Содержание |
Источник информации |
Место нахождения |
Компьютерные программы |
1. Образовательная программа по практическому разделу дисциплины «Виртуальные лабораторные работы».
|
Лабораторные работы по разделам физики: - механика - - |
Программа реализована под Windows |
компьютерный класс кафедры 528–19 корп. |
2. Образовательная
программа по практическому разделу дисциплины (программа Lab |
Лабораторные работы по разделам физики: - механика, молекулярная физика, - термодинамика. |
Программа реализована под Windows |
103-3корп.
108–3корп. |
|
3. Образовательная программа по практическому разделу дисциплины «Виртуальные лабораторные работы». |
Лабораторные работы по разделам физики: - механика, молекулярная физика, термодинамика.
|
Программа реализована под Windows |
108-3 корп. |
|
4.Программный комплекс контроля знаний |
Часть I. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика. |
Программа реализована под Windows |
компьютерный класс кафедры 528–19 корп |
|
Базы данных
|
Программный комплекс тестового контроля знаний (Borland C,7.0 базы данных My SQL5.1) |
1. Вопросы коллоквиумов. 2.Тесты текущего контроля. 3.Тесты рубежного контроля. 4.Тесты итогового контроля. |
Программа реализована под Windows |
компьютерный класс кафедры 528–19 корп. |
Программный комплекс контроля знаний (Borland C,7.0 базы данных My SQL5.1) |
Задачи для индивидуальных заданий. Представлен банк задач по всем разделам курса физики. |
Программа реализована под Windows |
компьютерный класс кафедры 528–19 корп. |
|
Видеоматериалы
|
Компьютеризированный демонстрационный материал для проведения лекционных занятий по курсу физики, выполненных в программе Power Point,
|
Представлены подробно все вопросы разделов курса физики. |
Диски |
209-3 корп. |
Наглядные пособия
|
Лекционные демонстрации по курсу общей физики. |
Содержание приведено в справочнике «Аннотированный каталог» лекционных демонстраций по курсу общей физики физического кабинета ТПУ. |
Модели физических объектов и процессов. |
209-3 корп. |
10.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Физика 1
№ п/п |
Наименование (компьютерные классы, учебные лаборатории, оборудование) |
Корпус, ауд., количество установок |
1 |
Специализированная учебная лаборатория
«Механика. Молекулярная физика»:- персональные компьютеры Pentium II;-
цифровые измерительные приборы;- осциллографы С1-69; С1-96, С1-112,С1-118, |
Корпус №3, ауд.101, 20 установок |
2 |
Компьютерный класс: персональные компьютеры Pentium II;-проектор Epson Multimediaprojeor EB-925; -экран Projecta Compact Electrol |
Корпус №19, ауд.528, 18 рабочих мест |
3 |
Компьютерный класс: -персональные компьютеры Pentium II 4- проектор Epson Multimediaprojeor EB-925 ; -экран Redleaf |
Корпус №19, ауд..527, 18 рабочих мест |
4 |
Лекционные аудитории: - компьютер PENTIUM – 4;- проектор NP1150 (NTC);- экран Compact Electrol (Projecta213х280Matte White;- интерактивный планшет HT-T-17SXL (Hitachi);- аудиосистема |
Корпус №3, ауд..210-208 раб. мест ауд..215-88 раб. мест
|
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки
03.03.02 – Физика
Авторы: Крючков Ю.Ю., Малютин В.М..
Рецензент: профессор каф. ОФ ФТИ В.В.Ларионов
Программа одобрена на заседании кафедры ОФ ФТИ
(протокол № от «__» _______ 2014_ г.).